Раздел 8. Промышленное производство, материалы и транспорт

8.40 Программно-инструментальный комплекс для диагностики технического состояния «ВАТСОН»

Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо

ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси»
220072, г. Минск, ул. Академическая, 12
Тел./факс: +375 (17) 210-07-49; Веб-сайт: http://oim.by

Аннотация проекта

Программно-инструментальный комплекс обеспечивает сбор, хранение и обработку измерительной информации, поступающей с датчиков при проведении исследований служебных характеристик изделий машиностроения.

Описание проекта

Применение программно-инструментального комплекса дает возможность производить вибромониторинг, диагностику, разбраковку и сравнительную оценку качественных характеристик изделий машиностроения, позволяет выявлять причины отклонений рабочих характеристик от заданных и осуществлять их доводку, сократить объём и сроки испытаний создаваемых и исследуемых образцов сложных технических систем.
Программно-инструментальный комплекс включает в себя многоканальный измерительный виброакустический блок, вычислительные средства и програмное обеспечение.
Измерительный виброакустический блок выполнен по модульному принципу на основе четырех измерительных блоков, связанных между собой и модулем центрального процессора посредством SPI интерфейса. Питание измерительного блока осуществляется от сети 220В. Внутри измерительного блока размещен источник питания и четыре печатных платы связанных между собой посредством SPI интерфейса:
- плата модуля вибродатчиков;
- плата модуля акустического;
- плата модуля тензометрического;
- плата модуля управления.
Модуль обеспечивает работу с двумя пьезоэлектрическими вибродатчиками, конденсаторным полудюймовым микрофоном, датчиком температуры на основе микросхемы фирмы «ANALOG DEVISES» и оптическим датчиком оборотов. В качестве датчика оборотов может быть использован и другой тип датчика, например индуктивный.
Программное обеспечение предназначено для осуществления управления и поддержки функционирования виброакустического модуля, его связи по com-порту (интерфейсе RS-232) с персональным компьютером, а также позволяет формировать и реализовывать режимы съема диагностической информации, осуществлять обработку измерительной информации, представлять ее в виде файла данных либо выводить на печать.
Программное обеспечение микропроцессорной системы состоит из трех программных модулей: «Communication»; «Vibration»; «Acoustiсs».
Программное обеспечение функционирует в диалоговом режиме с оператором, осуществляемом на русском языке, и позволяет :
- выводить на дисплей информацию необходимую для работы с системой;
- задавать номер опрашиваемого датчика;
- вводить коэффициент преобразования каждого датчика и запоминать его в памяти вычислительных средств;
- задавать имя файла, в который помещается информация;
- выводить график исходного сигнала на дисплей вычислительных средств;
- получать график амплитудно-частотного спектра исследуемого сигнала;
- определять значение графика в выбранной с помощью маркера точке;
- записывать результаты измерений и обработки на машинные носители.

Тип технологии

• Другое:
  Прибор.

Технические и экономические преимущества

Программно-инструментальный комплекс выполняет функции импортозамещения, обеспечивает сокращение затрат времени и труда при проведении стендовых испытаний узлов и механизмов, способствует изысканию путей повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции и обеспечивает следующие технические характеристики:

• Число каналов ввода аналоговых сигналов - 7;
• Разрядность АЦП:
   блок тензодатчиков - 12;
   акустический блок - 16;
   блок вибродатчиков - 16.
• Частота дискретизации задается программно:
   для акустического блока и блока вибродатчиков:
   - верхний предел – 44100 Гц;
   - нижний предел – 11025 Гц;
   для блока тензодатчиков:
   - верхний предел –2756Гц;
   - нижний предел – 689Гц;
  
• Динамический диапазон входных сигналов:
   по вибрации и шуму - не менее 80 дБ;
   по тензометрированию - не менее 60 дБ.
• Диапазон анализируемых частот:
   по вибрации - 5 Гц…10 кГц;
   по шуму - 20Гц…20 кГц;
   по тензометрированию – 0 Гц…1 кГц.
• Емкость встроенных оперативных запоминающих устройств:
   64 Кбайт на каждый из видов канала.
• Диапазон измеряемых температур:
   от минус 10 до плюс 70 градусов Цельсия.
• Диапазон измеряемых оборотов:
   от 20 до 6000 мин^-1.
• Питание модуля:
   от сети переменного тока 220В, 50 Гц.
• Потребляемая мощность:
   не более 40 Вт.

Инновационные аспекты предложения

Как правило, практикуемые в настоящее время способы диагностики предполагают полную или частичную разборку оборудования, что является процедурой трудоемкой, дорогой и к тому же нарушает приработку узлов и сокращает срок их безаварийной работы. Применение программно-инструментального комплекса позволяет перейти от планово-предупредительной системы обслуживания к безразборному контролю и обслуживанию по состоянию, обеспечить снижение трудозатрат на восстановление дефектных изделий машиностроения, значительное повышение уровня контроля качества.

Где была представлена технология

• на 3-й Международной выставке вооружения и военной техники “MILEX 2005” (май 2005г.)
• в рамках Белорусского промышленного форума на Междунарадных выставках “Белромэкспо”, “Эренгоресурсосбережение”, “Сварка и резка” (мая 2005г., май 2006г.)
• 12th IFToMM World Congress, Besançon (France), June 18-21, 2007
• на Международной научно-технической конференции ЗП-2008 «Проблемы качества и долговечности зубчатых передач, редукторов, их деталей и узлов», 28 августа – 6 сентября 2008г., г.Севастополь

Ключевые слова

Средства контроля, микропроцессорная система, измерительная информация, программное обеспечение, диагностика.

Текущая стадия развития

• Макетный образец
• Находится в эксплуатации/производстве

Статус прав интеллектуальной собственности

• Патент получен
• Точные сведения о патентованных правах:
  
  • Пат. № 4261 С2 BY, МПК G 01 M 13/02. Способ вибрационной диагностики нагруженности зубьев зубчатых передач при испытаниях / Берестнев О.В., Ишин Н.Н., Басинюк В.Л., Берестнев Я.О., Басинюк Я.В.– № а 19980960; Заявл. 21.10.1998; Опубл. 30.12.2001 // Афіцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. камітэт Рэсп. Беларусь. – 2001.– № 4.– С. 171-172.
  • Пат. № 7366 С1 BY, МПК G 01 Н 17/00. Устройство для диагностики передач зацеплением / Басинюк В.Л., Ишин Н.Н., Мелешко М.Г., Усс И.Н., Басинюк Я.В., Мардосевич Е.И.– № а20030547; Заявл. 17.05.2001; Опубл. 30.09.2005 // Афіцыйны бюлетэнь / Дзярж. пат. камітэт Рэсп. Беларусь. – 2005.– № 3.– С.

Область применения технологии

Вибродиагностика и контроль качества изделий машиностроения, стендовые испытания узлов и механизмов.

Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC

• Промышленное производство, материалы и транспорт

Предпочитаемые регионы

Практический опыт

—

Влияние на окружающую среду

—

Предлагаемые формы сотрудничества

Условия и ограничения при передаче технологии

—

Поддержка, предоставляемая при передаче технологии